首先開門見山，第一個問題

虎門大橋渦振后將來還會振嗎？

如果不采取適當措施，將來一定還會發(fā)生振動，而且會成為常態(tài)。

1）這次報道的渦振事件，從相關(guān)視頻來看，振幅非常明顯，如果說這次渦振產(chǎn)生這么大的振幅是橋梁建成以來所發(fā)生的最大振幅，這個表述我覺得是合理的也說得通（原因也找到了）；但如果像有些媒體所說的這是這座橋建成以來第一次發(fā)生渦振，這個說法我覺得站不住腳。水馬應(yīng)僅僅是稍微改變橋梁側(cè)向風作用下的氣動效應(yīng)，但不會是根本性原因。我覺得這個橋在過去投入使用的幾十年間，應(yīng)該是經(jīng)常發(fā)生這種“類渦振”的低頻振動，只不過振幅沒有此次明顯而已。之所以這么說是因為水馬對Vortex Shedding的頻率的影響不會大到不發(fā)生共振到共振的幅度區(qū)間，這一點常識對稍微了解渦振頻率理論計算公式以及做過結(jié)構(gòu)FRP分析的朋友應(yīng)該都有體會，真正的原因應(yīng)該是橋梁自身的自振頻率應(yīng)該處于誘發(fā)“渦振”的敏感頻率區(qū)間，水馬的出現(xiàn)僅僅應(yīng)該是“微調(diào)”了Vortex Shedding的頻率從而大幅增大了振動的幅度而已。

2）如果上述理解成立，那么結(jié)論就自然應(yīng)該是：移除水馬，大橋恢復(fù)到以前的幾何形狀，大幅振動消除，但依然會有一定幅度的振動，而且在不改變橋梁的剛度、質(zhì)量和阻尼的前提下（假定橋梁結(jié)構(gòu)在此次渦振中未造成內(nèi)部損傷），這種小幅振動應(yīng)該會成為將來的常態(tài)。

那么由以上問題的分析解答很自然地會引出另一個問題：

在這次渦振后，橋梁的剛度和阻尼改變了嗎？此次渦振是否會對橋梁造成內(nèi)部損傷？

我個人對這個問題的理解如下：

1）如果這是一座全新的鋼懸索橋，我覺得這樣幅度的渦振對結(jié)構(gòu)的剛度和阻尼影響應(yīng)該不大。因為這樣的振幅不應(yīng)該導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的主要受力體系（懸索、吊桿以及橋主鋼梁及橋面deck系統(tǒng)）進入非彈性破壞，因此主受力體系應(yīng)該仍處于彈性狀態(tài)，不會對橋梁的主受力體系的構(gòu)件造成什么損傷；對局部次要構(gòu)件的螺栓連結(jié)節(jié)點可能會造成一定程度的破壞，但這對主體結(jié)構(gòu)的安全性、剛度和阻尼的影響應(yīng)可忽略不計。

2）但是對于虎門大橋這樣一座已投入使用二十幾年的鋼箱梁橋梁，我認為像這次這樣如此幅度的渦振對橋梁的吊索與主鋼箱梁的連結(jié)節(jié)點，以及鋼箱梁以及橋面deck的焊接及螺栓連結(jié)等容易在正常使用階段銹蝕的部件位置一定會造成不可忽視的損害。因為這些節(jié)點或部件應(yīng)該很多都有相當程度的銹蝕（這種現(xiàn)象是非常普遍的，這也是一般橋梁都要做周期性維護的原因），經(jīng)過此次渦振后，可能會有很多的銹蝕部件或鋼絞線經(jīng)不住這樣幅度的變形而斷裂。有些與疲勞相關(guān)的焊縫或節(jié)點也可能會有較大程度的裂縫開展，而這種損傷或破壞的程度或發(fā)展必須要經(jīng)過系統(tǒng)的專業(yè)檢測來確定，是無法通過簡單外觀目測而得到的。但這樣的損傷對橋梁剛度和阻尼的負面影響卻是肯定的。即它會降低橋梁的剛度和阻尼，即降低橋梁體系的自振頻率。具體降低的幅值需基于檢測結(jié)果結(jié)合數(shù)值模擬方可確定。但此次渦振使虎門大橋的結(jié)構(gòu)剛度變?nèi)踹@一定性結(jié)論是可以得出的。并且這個結(jié)論是基于虎門大橋已進行合理的一般性周期性維護工作的假設(shè)，如果周期性維護工作做得好，那么這個負面影響就會較小，反之這個負面影響就會更大。

因此，為避免將來發(fā)生相關(guān)事故，個人建議有關(guān)部門應(yīng)對這座大橋做一個系統(tǒng)性的全面檢測，尤其是對受此次渦振影響大的區(qū)域，比鋼箱梁的拼接節(jié)點、橋面板和鋼箱梁的連結(jié)節(jié)點、豎向吊索同橋鋼箱梁的連結(jié)節(jié)點，尤其是橋跨中區(qū)域的豎向吊索與橋鋼主梁的連結(jié)節(jié)點（由于橋跨中區(qū)域豎向吊索的長度短，其連結(jié)節(jié)點對橋面的波動變形更敏感），以排除隱患。

至于有朋友問主懸索是否會有事，考慮到懸索橋的一大特點就是主索無法替換，所以我覺得主懸索在設(shè)計時應(yīng)該考慮到這一點已留有充分的承載力余量，所以應(yīng)該不會有問題。但是如果主懸索有問題的話可就是大家都不愿意面對的大問題了。這個話題就不在本文討論的范圍了。